Catturare punti GPS precisi utilizzando dispositivi mobili

Attualmente sto lavorando in Vietnam come guida per l'arrampicata, ma sto mettendo a frutto le mie competenze GIS facendo un progetto collaterale per l'azienda che prevede la mappatura delle vie di arrampicata. Insieme a un altro dipendente che è uno sviluppatore di app, il nostro obiettivo è produrre una guida digitale per l'area.

Perché questo progetto funzioni per me, devo essere in grado di prendere punti GPS abbastanza precisi, poiché ci sono caratteristiche a pochi metri l'una dall'altra che devono essere distinguibili, ma ovviamente l'attrezzatura per il rilevamento non è e opzione per me qui . Sto usando l'app GPS Averaging per prendere diverse centinaia di punti per ogni posizione.

Nonostante stia prendendo queste medie, sto avendo pochissima fortuna nel raggiungere l'accuratezza nei miei punti di output e sospetto che anche la mia precisione sia bassa perché l'errore segnalato nell'app diventa molto basso (0,8 m) dopo circa 20 punti raccolti, quindi sale a circa 3 m dopo 200-300 punti raccolti. Tuttavia, quando importi questi punti, gli errori effettivi sembrano essere ben oltre i 3 metri.

Cosa posso fare per migliorare la precisione del punto GPS da un dispositivo mobile?

Al momento ci ho lavorato solo con dispositivi Android, ma ho accesso anche ai dispositivi iOS se forniscono chip GPS di qualità superiore.

Ho fatto esattamente la stessa cosa per gli stessi scopi: creare guide di arrampicata su roccia basate su GIS usando i punti GPS rilevati con un telefono cellulare. Ho raccolto i miei punti usando un iPhone e l'app iGIS. Quello che mi è piaciuto di iGIS è stata la sua capacità di leggere / scrivere direttamente su shapefile, in modo da poter ottenere il tuo schema di attributo tutto fuori dall'app.

Schermata di alcuni punti del percorso di arrampicata raccolti:

Per quanto riguarda il miglioramento della precisione del rilevamento dei punti GPS sotto le scogliere e la copertura degli alberi, non c'è molto che puoi fare (soprattutto utilizzando un telefono). Parlando per esperienza personale, anche un'unità GPS RTK di livello superiore lotta in queste condizioni per ottenere un blocco sufficiente per prendere posizioni ad alta precisione. Ciò è dovuto all'interferenza e all'ostruzione dei segnali che l'unità sta cercando di conciliare per produrre soluzioni puntuali precise.

Per una guida di arrampicata su roccia, tuttavia, i punti probabilmente non necessitano di posizioni assolute altamente precise (ad es. Coordinate lat / long esatte), ma piuttosto posizioni relative accurate tra loro (in modo che una volta che uno scalatore arrivi a una certa area nel guida, possono facilmente distinguere i percorsi vicini l'uno dall'altro).

Usando un telefono, la mia metodologia per cercare di ottenere le cose il più accurate possibile è stata: 1) prendere più punti come facevi e fare una media delle coordinate 2) vicino a grandi pareti rocciose, se possibile prendere i punti ad angolo retto lontano dalla scogliera quindi che la scogliera è meno un ostacolo; e quindi spostare nuovamente i punti sulla parete della scogliera durante la fase di mappatura usando immagini aeree o dati topografici 3) per vie di arrampicata nello spazio vicino, prendere punti di controllo in aree meno ostruite, quindi utilizzare un lungo metro a nastro per prendere misure da quei punti di controllo delle rotte; quindi mappare i punti usando gli schizzi in un secondo momento

Un esempio della guida finita:

In questo caso potresti essere più preciso se in seguito perfezionerai i punti su un computer. Ad esempio, prova a notare la posizione del punto relativamente a un albero o qualsiasi altra caratteristica significativa nel paesaggio.

Ad ogni modo, anche se posizioni il punto perfettamente nel posto giusto, è molto probabile che l'utente della tua guida non abbia un GPS migliore del tuo. Sarebbe quindi una sorta di "eccessivo" localizzare il tuo punto con una precisione <m se nessuno userà un dispositivo con quella precisione per trovarli.

Infine, e questo è nella stessa direzione di #mpianka sopra, è più importante localizzare i punti correttamente l'uno rispetto all'altro piuttosto che assolutamente su un sistema geodetico.

Potrebbe non essere la tua lettura GPS. È improbabile che la base della mappa sia accurata come le tue letture. Probabilmente stai / probabilmente sperimentando la differenza tra posizione assoluta e posizione relativa / cartografica / orto. A meno che l'area che si sta rilevando non sia stata mappata con elevata precisione, la tua posizione su di essa potrebbe apparire imprecisa.

Non credo che le coordinate GPS ti forniranno mai l'accuratezza richiesta per identificare le singole vie di arrampicata. Come saprai, le rotte spesso si incrociano o attraversano da una posizione XY all'altra.

Alcuni potrebbero anche essere strapiombanti, il che ridurrebbe in modo significativo le possibilità che tu o i tuoi utenti acquisiate una posizione accurata.

Penso che il tuo miglior approccio sarebbe quello di suddividere le aree di arrampicata in settori. È quindi possibile utilizzare il GPS come guida per il settore e le tradizionali immagini topografiche oblique per l'identificazione del percorso.

C'è stato un lavoro davvero interessante fatto su topos interattivi qui nel Regno Unito. Date un'occhiata a questo "Zoom Topo" sul sito web britannico Alpinismo Consiglio: https://www.thebmc.co.uk/zoomtopo/cloggy/

Non sono sicuro che l'algoritmo sia stato sviluppato e distribuito ampiamente, ma esiste un modo per migliorare la precisione utilizzando più smartphone che condividono informazioni.

Vedi "Tracciamento differenziale ad alta precisione di ricevitori GPS a basso costo"

e "Posizionamento al centimetro con un'antenna GNSS di qualità smartphone"

Google Scholar